2022-2023学年高二物理竞赛课件：晶体二极管的应用

晶体二极管的应用 晶体二极管的应用 电 源 变压器 整流 电路 滤波 电路 稳压 电路 vi vO t vi t v1 t v2 t v3 t vO 直流稳压电源系统的组成： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 判断二极管是导通还是截止？ 将电路中全部二极管开路，分析其两端的电位+、-？ 若V>0，则导通；反之，则截止。 当电路中有多只二极管正偏时，令正偏电压最大的那只二极管优先导通（短路）后，再重新分析其余管工作状态（导通或截止）。 （1）参P46题1-15求VAO值。 理想二极管 等效电路分析法 1-16，1-20 VI 25V 75V 100V 25V 50V 100V 125V VO 50V 75V 150V 0 137.5 升级：D1、D2极变化、 V1、V2极变化。题1-20。 参P46,题1-15；设二极管是理想的，求VAO值。 图(a),题1-13，假设D开路，则D两端电压： VD=V1–V2= –6 –12= – 18 < 0V， 解： 故D截止。 VAO =12V。 + - D V2 V1 + - A O VAO + - 12V -6V 3K (a) + - - + D1 D2 V2 V1 + - A O VAO 3K 6V 9V (b) 图(b)，假设D1、D2开路，则D两端电压： VD1=V2 – 0= 9V > 0V， VD2=V2–(–V1)=15V > 0V 由于VD2 > VD1 ，则D2优先导通。 此时VD1= –6V < 0V， 故D1截止。 VAO = –V1 = –6V 。 解： 忽略二极管正向压降、导通电阻，D1看作短路。 D2 6V 12V 3k B A D1 VAB + – 取A点作参考点，VD2=6 V，VD1=12V，VD2＜VD1，因VD1 电压高，因此，D1优先导通。 例，图（C）:设二极管是理想的,求VAB值。 又，VD2= -6V，截止，开路。VAB = 0V 参P46，题1-15（C） 图(C) （2）画输出信号波形vO方法: 1-18（b） 根据输入信号大小 判断二极管的导通与截止 找出vO与vI关系(=传输关系) 画输出信号波形。 例2：1-18(b)设二极管是理想的,vi =6sint(V), 试画vO波形。 解： vi> 2V时，D导通，则vO=vi vi 2V时，D截止，则vO=2V VO与VI关系（=传输关系)  画出vO的波形。 + - D V + - + - 2V 100 R vO vi t 6 2 0 vi(V) vO(V) t 0 2 6 VR Vm vi t 0 Vi> VR时，二极管导通，vo=vi。 Vi< VR时，二极管截止， vo=VR。 例3：1-18(b)理想二极管限幅电路Vi=Vm sinωt(V）, 求输出波形v0 解： 例4： 1-18(a)理想二极管电路中 vi=Vm sinωt（V）， 求输出波形v0。 V1 vi t 0 Vm V2 Vi>V1时，D1导通、D2截止，Vo=V1。 Vi<V2时，D2导通、D1截止，Vo=V2。 V2<Vi<V1时，D1、D2均截止，Vo=Vi。 2、交流分析 rs rj Cj =0 2、小信号交流分析 1-16，1-19，1-20 将电路中的二极管用小信号电路模型代替，并用小信号等效电路，分析电压或电流的变化量。 分析步骤： 将直流电源短路（？），画交流通路。 用小信号电路模型代替二极管，得小信号等效电路。 用小信号等效电路分析电压与电流的变化量。 书例1-3-3：P32-33板书。 叠加原理(P80)。求△V，图(b)无VDD? △V如>5.2mV? 1、整流电路:将工频交流电转为具有直流电成分的电流(电压)。 2、滤波电路:将脉动直流中的交流成分滤除，输出比较平滑的脉动直流成分。 3、稳压电路:进一步稳定，整流后的脉动直流电压。 1.4 晶体二极管的应用 全波整流、半波 降压 $